Práctica 1

MEDIDA DE CAUDALES

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ÍNDICE

1. Objetivo

2. Equipo necesario

3. Fundamento teórico

4. Resultados obtenidos

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1. Objetivo

El objetivo de esta práctica consiste en medir con mayor soltura un determinado caudal usando un banco hidráulico.

2. Equipo necesario

En esta práctica solo son necesarios el banco hidráulico F1-10 y un cronómetro.

3. Fundamento teórico

Para llevar a cabo este experimento con éxito debemos conocer las características de un banco hidráulico como se muestra en las figuras de abajo.

Puesto que nuestro propósito principal es la medida de caudales debemos saber principalmente las funciones de las siguientes partes del banco:

(1) Tubo de nivel. Este tubo situado en la parte exterior del banco nos indica instantáneamente el volumen de agua existente en el tanque para medidas volumétricas (16) . Está provisto de una escala graduada la cual a su vez está separada físicamente en dos escalas diferentes para grandes y pequeñas medidas de volumen. Las grandes medidas se realizan con la escala superior del tubo y las más pequeñas con la inferior. Puesto que el tubo de nivel va conectado a la base del tanque volumétrico, cada una de estas escalas se corresponde respectivamente con los volúmenes existentes por encima y por debajo del escalón que hay en dicho tanque.

(4) Accionador de la válvula de vaciado. Este instrumento va unido directamente a la válvula de vaciado (18). Ambos en conjunto nos permiten abrir o cerrar el orificio situado en la base del tanque para facilitarnos la medida del caudal.

(13) Canal abierto. Por este canal circula el agua que sale del tubo flexible conectado al banco hidráulico hasta llegar a la pantalla amortiguadora (15).

(15) Pantalla amortiguadora. Esta rampa está situada justo a la salida del canal abierto para reducir el grado de turbulencia del fluido, en este caso agua, que circula hasta el tanque volumétrico.

(16) Tanque para medidas volumétricas. Este depósito se encuentra en uno de los extremos del banco hidráulico y está escalonado formando dos compartimentos

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en los que se recoge el agua en pequeños o grandes volúmenes. El volumen que se sitúe por encima del escalón, en la zona más ancha del tanque, corresponde a volúmenes mayores (escala superior del tubo de nivel). Por el contrario, el volumen recogido por debajo del escalón hace referencia a volúmenes pequeños (escala inferior del tubo de nivel).

(17) Base del tanque volumétrico o toma del tubo indicador de nivel. Este elemento está únicamente conectado al tubo de nivel a través de la base del tanque y es el que permite la correcta medida del caudal en dicho tubo.

(18) Válvula de vaciado. Posee forma esférica y nos permite, actuando el accionador manual (4), cubrir el orificio por el que se vacía el tanque de agua para medir caudales.

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4. Resultados obtenidos

Conociendo el funcionamiento del banco hidráulico lo ponemos en marcha suministrando el caudal que vamos a medir a través del tubo flexible.

Para la medida de caudal en primer lugar, mientras por el banco circula agua, vaciamos el tanque volumétrico levantando la válvula de vaciado. El agua pasa del tanque volumétrico al tanque sumidero. Esto nos permite estabilizar el flujo del agua manteniendo casi constante el caudal a la salida del tubo flexible. A continuación, bajamos la válvula de vaciado cubriendo el orificio del tanque para retener el agua en él. Usando el cronómetro y observando las escalas independientes del tubo de nivel realizamos las lecturas siguientes:

MEDIDAS VOLUMEN (l) TIEMPO (min) CAUDAL (l/min)1 3 (0,003 m3) 0,75 (45 s) 4,00 (6,67x10-5 m3/s)2 3 (0,003 m3) 0,77 (46 s) 3,90 (6,52x10-5 m3/s)3 5 (0,005 m3) 0,57 (34 s) 8,77 (1,47 x10-4 m3/s)4 5 (0,005 m3) 0,55 (33 s) 9,09 (1,52 x10-4 m3/s)5 10 (0,01 m3) 0,67 (40 s) 14,92 (2,50 x10-4 m3/s)6 10 (0,01 m3) 0,67 (40 s) 14,92 (2,50 x10-4 m3/s)

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